智能制造系统解决方案揭榜挂帅项目申报书

附件2智能制造系统解决方案揭榜挂帅项目申报书揭榜单位：(加盖单位公章)推荐单位：(加盖单位公章)申报日期：年月日（二）揭榜任务基本信息（示例）攻关方向一能碳精益化管控解决方案服务行业大类☑原材料□装备□消费品□电子信息服务重点行业钢铁，石化化工主要应用场景环节名称能源管理场景名称能耗数据监测能效平衡与优化解决方案名称数据和模型融合驱动的能碳智能管控解决方案攻关起止日期2023年11月~2025年10月计划研发经费500（万元）解决痛点问题（如解决工艺、质量、效率、成本、用工、能效、双碳等问题，不超过200字）钢铁、石化化工等行业一直以来是能源消耗和污染排放的集中区域，成为国家实施节能减排的重点行业。为改变企业粗放式能耗和碳排放管理模式，实现企业绿色发展和低碳转型，开展能碳精益化管控解决方案攻关，有力支撑钢铁、石化化工企业节能降碳目标实现。方案简述（对方案具体内容、预期达到的技术和成效进行简要描述，不超过500字）面向钢铁、石化化工等企业全流程节能降碳需求，突破能耗和碳排放可视化建模与仿真、多尺度能效动态评估、碳排放动态跟踪与量化、节能减碳综合优化等技术，研发数据和模型融合驱动的能碳智能管控平台，建立装备/产线/流程多级能耗模型、多能源介质平衡调度模型和全生命周期碳排放模型，全面采集并监测装备、产线、流程能耗数据，实现能源介质、工艺装置和储运系统的用能优化，能源分配调度优化，碳足迹全生命周期计量与追溯，打造端-边-云协同的分布式能碳综合优化管控能力，提高典型产品能效，降低生产全流程能源消耗和碳排放量，并在钢铁、石化化工企业开展应用验证。攻关关键技术序号技术名称关键指标攻关单位1能耗和碳排放可视化建模与仿真建立装备/产线/流程多级能耗和碳排放模型不少于10种，模型准确度不低于90%自研2多尺度能效动态评估建立不同时间尺度和空间尺度生产流程能效动态评估模型不少于3种自研核心制造装备序号装备名称关键指标研制单位1能耗数据采集设备支持3种以上通信协议，数据采样周期1s某供应商核心工业软件（包括平台）序号工业软件名称关键指标研制单位1能碳智能管控平台支持端边灵活部署及功能可剪裁自研序号设备名称关键指标研制单位1智能数据采集网关支持OPCUA、MODBUS、WIFI、5G等不少于10种通信协议某供应商预期知识产权成果申请发明专利2个获得软件著作权2个预期标准成果□国际标准个标准阶段□草案□立项□报批□发布□国家标准个标准阶段□草案□立项□报批□发布□行业标准个标准阶段□草案□立项□报批□发布☑团体标准3个标准阶段□草案□立项□报批☑发布□企业标准个标准阶段□草案□立项□报批□发布预期其他成果无预期应用成效钢铁研制周期缩短（%）生产效率提升（%）产品不良率下降（%）运营成本下降（%）2%资源综合利用率提升（%）典型产品能效提升（%）2%万元产值能耗降低（%）2%碳排放降低（%）5%其他成效指标4其他成效指标5石化化工研制周期缩短（%）生产效率提升（%）产品不良率下降（%）运营成本下降（%）3%资源综合利用率提升（%）典型产品能效提升（%）3%万元产值能耗降低（%）3%碳排放降低（%）5%其他成效指标4其他成效指标5（二）揭榜任务基本信息攻关方向二一、揭榜任务攻关内容申报单位参考《智能制造系统解决方案揭榜挂帅重点行业和攻关方向》（见附件1）编制，每个方向每个行业解决方案包括但不限于以下内容（不超过6000字）。（一）攻关方向一1.行业1（1）背景与必要性围绕系统解决方案聚焦的具体领域（重点行业、应用场景），阐述工作必要性（例如解决行业痛点问题，把握技术发展趋势等，不超过1000字）。（2）主要内容描述系统解决方案的主要内容，包括智能制造系统解决方案总体架构、关键技术攻关、产品研发、集成方案，及实现的关键技术指标和系统功能，需要研制或应用的智能制造标准名称和主要内容（不超过3000字）。（3）预期成效阐述揭榜挂帅工作的预期成效，包括创新成果在制造企业实际应用的预期成果（可包括研制周期缩短、生产效率提升、产品不良率下降、运营成本下降、资源综合利用率提升等方面，也可根据应用情况新设成效指标），预期形成的发明专利或软件著作权等知识产权成果（不超过1000字）。（4）进度安排申报单位执行任务进度安排（不超过1000字）。【示例】（一）能碳精益化管控解决方案1.钢铁（1）背景与必要性钢铁行业一直以来是能源消耗和污染排放的集中区域，成为国家实施节能减排的重点行业。当前，我国钢铁行业发展已由规模扩张转向减量化发展，迈入高质量发展阶段。然而，我国大多数钢铁企业仍采用粗放式能耗和碳排放管理模式，不能在线了解各个生产环节的能耗及碳排放状况，未建立实时能耗和碳排放的科学评估体系。因此，有必要开展面向钢铁行业的能碳精益化管控解决方案攻关，同步实现绿色发展和低碳转型，有力支撑钢铁企业节能降碳目标实现。（2）主要内容a.总体技术架构研发面向钢铁行业的数据和模型融合驱动的能碳智能管控平台，全面监测装备、产线、流程能耗，实现端-边-云协同的分布式能碳综合优化管控。数据和模型融合驱动的能碳智能管控解决方案体系架构如图X所示。图X总体技术架构b.关键技术开展面向钢铁行业的能碳智能管控解决方案攻关，突破能耗和碳排放可视化建模与仿真、多尺度能效动态评估、碳排放动态跟踪与量化、节能减碳综合优化等技术。其中：能耗和碳排放可视化建模与仿真技术，研究多尺度能效动态评估技术，研究碳排放动态跟踪与量化方法，研究节能减碳综合优化技术，研究c.钢铁行业能碳智能管控平台研制面向钢铁行业的数据和模型融合驱动的能碳智能管理平台具有如下功能和性能：建立钢铁行业典型装备、产线、流程的能耗预测与优化模型10个；建立典型钢铁制造装备碳排放在线动态评估模型3个；具备钢铁制造流程综合能耗分析与预测、核心装备碳排放在线动态评估等功能；支持端边灵活部署及功能可剪裁；d.钢铁行业能碳管控相关标准研制研制钢铁行业能碳精益化管控相关团体标准3项：《钢铁行业能碳精益化管控通用要求》；《钢铁行业能碳精益化管控典型装备能耗模型》；《钢铁行业能碳精益化管控典型装备碳排放评估方法》（3）预期成效a.预期应用成效面向钢铁行业的能碳智能管控解决方案大幅提升钢铁企业对于能源消耗和碳排放的精益化管控能力，取得以下应用成效：典型产品能效提升2%，万元产值能耗降低2%，碳排放降低5%，运营成本下降2%，b.形成的知识产权申请钢铁行业能碳精益化管控相关发明专利2项，获得软件著作权2项，研制行业/团体/企业标准（立项）3项。（4）任务安排面向钢铁行业的能碳智能管控解决方案攻关任务进度安排如下：攻关任务中期：到2024年10月，完成能耗和碳排放可视化建模与仿真技术、多尺度能效动态评估技术、碳排放动态跟踪与量化方法、节能减碳综合优化技术研究，建立10种典型装备/产线/流程多级能耗和碳排放模型，建立3种不同时间尺度和空间尺度生产流程能效动态评估模型，开发面向钢铁行业的数据和模型融合驱动的能碳智能管理平台，支持端边灵活部署及功能可剪裁，实现装备、产线、流程能耗全面监测，以及端-边-云协同的分布式能碳综合优化管控。攻关任务完成时：到2025年10月，完成钢铁行业能碳精益化管控3项相关团体标准研制并发布；在2家钢铁生产企业开展应用验证，实现典型产品能效提升2%，万元产值能耗降低2%，碳排放降低5%，运营成本下降2%；申请发明专利2项，获得软件著作权2项。（二）攻关方向二可参照示例（一）编写。（三）攻关方向三可参照示例（一）编写。二、申报单位基础条件申报单位应从研发条件、技术能力、产品水平、典型应用案例等方面对揭榜基础条件进行描述（不超过2000字）。三、项目负责人与研发团队项目负责人的科研水平及主要成果，研发团队整体情况介绍（不超过1000字）。四、项目组织实施、保障措施、研发资金及风险分析（一）组织实施机制申报单